Etude de l'holoprosencéphalie chez l'homme et l'embryon de poulet : contribution à la validation d'une pathologie génétique complexe

par Sandra Mercier

Thèse de doctorat en Biologie et sciences de la santé

Sous la direction de Valérie Dupé et de Sylvie Odent.

Soutenue en 2012

à Rennes 1 .


  • Résumé

    L’holoprosencéphalie (HPE) est la malformation cérébrale la plus fréquente chez l’Homme et résulte d’un défaut de division du cerveau antérieur. Cette pathologie multifactorielle est caractérisée par un large spectre clinique. L’objectif de ce travail a été de vérifier l’hypothèse « multi-hit » proposée pour l’HPE. Tout d’abord, sont rapportées les données clinico-moléculaires de la plus grande série européenne d’HPE portant sur 645 patients. De nouvelles corrélations génotype-phénotype ont été définies avec l’aide d’analyses statistiques. Comme pour les études précédentes, seulement 26% des patients ont une mutation dans l’un des 4 gènes majeurs impliqués dans l’HPE (SHH, ZIC2, SIX3 et TGIF), mais un taux élevé de réarrangements (22%) a été identifié par CGH-array. Dans cette série, 15 patients sont porteurs d’une double altération ce qui contribue à la validation du modèle « multi-hit ». Ensuite, nous avons développé un modèle animal pour inhiber les voies de signalisation majoritairement impliquées dans l’HPE, Nodal et Shh. Pour cela, des embryons de poulet en culture ont été traités avec des inhibiteurs pharmacologiques pendant la gastrulation, la période embryonnaire au cours de laquelle se met en place l’HPE. Afin de tester le modèle « multi-hit », nous avons réalisé une inhibition simultanée de ces deux voies de signalisation. Nous avons pu montrer que cette double inhibition avait un effet cumulatif et favorisait statistiquement la survenue d’un phénotype de type HPE chez l’embryon de poulet. En conclusion, nos résultats apportent des arguments pour le modèle « multi-hit » dans l’HPE. Dans ce contexte, la recherche de nouveaux gènes candidats représente un réel défi.

  • Titre traduit

    Study on holoprosencephaly in humans and in chick embryos : contribution to the validation of a multi-hit model


  • Résumé

    Holoprosencephaly (HPE) is the most common malformation of the human forebrain resulting from incomplete midline division of the prosencephalon. This multifactorial condition is characterized by a wide clinical spectrum and it is suggested that HPE involves a multi-hit process. The aim of this work was to investigate this hypothesis. First, we report the clinical and molecular data of the largest European series in HPE encompassing 645 probands. New phenotype-genotype correlations were found based on statistical analyses. As previously reported, only 26% of the patients have a mutation in the four main genes involved in HPE (SHH, ZIC2, SIX3 and TGIF), but a high rate of rearrangements (22%) was confirmed in array-CGH analyses. In this series, fifteen probands carry a double genetic alteration, either one gene mutation and one rearrangement, or two rearrangements, which highlights the multi-hit model of HPE. Then, we developed a HPE animal model by inhibiting the two main HPE signalling pathways, Nodal and Shh. Chick embryos were treated in culture by pharmacological inhibitors at graded concentrations at the onset of the gastrulation, the HPE critical period. Nodal and Shh pathways were inhibited by SB-505124 and cyclopamine respectively. To test the multi-hit model, we performed a combined inhibition of both signalling pathways using inhibitor subconcentrations. We showed that partial inhibitions of these pathways have a cumulative effect and statistically promote HPE-like phenotype in chick embryo. To conclude, our results support the multi-hit model for HPE. In this context, research of new candidate genes is challenging.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (131 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 118-131

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  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 370050/2012/1/D
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